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        從重構“數據大管家”出發:四川電信全面引入英特爾SSD 鑄就新優勢

        http://www.rxbn.tw ( 2019/1/30 13:30 )

        C114訊 1月30日消息(陳宦杰)近年來,中國電信把全面推動信息化與經濟社會各領域的深度融合作為企業的戰略選擇,積極釋放數字經濟對經濟發展的放大、疊加的作用。新業務高速增長,為廣大用戶帶來更多選擇與更優質服務的同時,也對中國電信的各項支撐系統,特別是位于核心的計費系統,提出了嚴峻的考驗。

        以四川省為例,四川電信計費系統中的核心網元余額管理中心(ABM),數據庫每日REDO日志數據歸檔高達3TB。頻繁密集的數據提交,使四川電信舊有ABM系統的存儲系統壓力驟增。

         

        四川電信資深技術專家胡杰向C114介紹,每年呈幾何級數膨脹的數據與ABM系統捉襟見肘的I/O性能之間的矛盾,已成為制約四川電信業務發展的瓶頸之一。從存儲系統的架構及存儲硬件入手,是解決問題最直接有效的方法。

        重構“數據大管家”

        作為電信計費系統的“數據大管家”,ABM系統在四川電信的業務處理流程中扮演著至關重要的角色。一方面,它存放著四川電信所有的花費余額、流量余額、用戶信息、套餐定價、用戶消費歷史等重要數據;另一方面,它也是四川電信實施各類交叉優惠、業務融合的基礎平臺。

        在ABM系統的日常工作中,REDO數據堪稱整個系統的生命線,后者會將各類事務日志提交到存儲系統并予以留存。當遭遇停電、宕機、網絡故障等意外時,REDO log file能夠協助運維工程師進行完整的數據恢復。隨著業務量與業務類型的不斷增加,高效、穩定、安全地對REDO數據進行操作,已成為考量整個系統能力的關鍵點。

         

        胡杰指出,傳統上,四川電信將Oracle實時應用集群(RAC)存儲環境部署在SAN架構存儲服務器上,再通過光纖通道(FC)存儲協議與磁盤陣列相接連。集中式存儲架構不僅將REDO的最高傳輸速率限制在16Gbps,而且不易擴展,隨著四川電信的業務快速增長,對運維有著極高的要求,迫使DBA整日忙于數據庫優化,幾乎無暇他顧。

        四川電信的專家團隊經過細致的技術驗證及小規模測試,在2014年開始引入分布式存儲架構和固態硬盤,新的解決方案首先應用于容災系統。隨著多次測試和經驗的積累,四川電信于2016年完成核心數據庫分布式存儲改造,又于2017年完成CRM核心數據庫分布式存儲改造。到2018年,四川電信成功完成計費賬務核心數據庫分布式存儲改造,并在企業級PAAS平臺大規模使用。

         

        胡杰表示,四川電信升級后的 ABM 系統存儲系統采用了全新Server SAN 架構,并通過基于 Infiniband 標準的 iSER(iSCS Extensions for RDMA)存儲協議進行互聯,傳輸帶寬達到56 Gbps,遠超舊系統。分布式存儲架構的優勢明顯,主要體現在兩方面:其一,具備出色的管理便捷性,可以將DBA從繁重的數據庫優化工作中解放出來,為公司節約大量的人力資源,降低運維成本。其二,擁有可觀的橫向擴展能力,避免存儲系統受制于機頭性能的瓶頸影響。

        新產品新優勢

        計算機硬件性能不斷刷新峰值的今天,傳統機械硬盤的進步似乎被局限在容量這一狹小的范圍內。面對海量數據帶來的巨大挑戰,運營商支撐系統對于I/O性能的需求一再提升。如何選擇存儲介質,成為存儲架構升級同時,技術人員必須考量的又一關鍵問題。

        胡杰認為,具體情況具體分析,針對不同的業務系統和軟件架構要有不同的存儲解決方案。針對核心系統,一定要保證高性能與高穩定性。為此,即使付出更多的成本也物有所值,一旦系統出現故障,其損失將遠超過之前付出成本。而在大數據之類的系統中,架構設計層面可以容忍一定程度的故障,就可以考慮經濟性更高的產品。

        “目前,PCIe SSD的價格隨著單盤容量的不斷提升而下降,價格正在快速接近SATA。如果考慮包括性能在內的總體擁有成本,PCIe SSD擁有更高的性價比。從我們多年運行的情況看,固態硬盤的可靠性是可以完全信任的。目前統里使用的基于NVMe/PCIe的傲騰P4500和P4800x在性能上的表現得到一致肯定”胡杰如是道。

        作為典型的聯機事務處理(OLTP)應用,ABM 系統中 REDO 數據的提交操作具有高并發、數據量大、響應速度要求高等特點。為此,在存儲硬件的選擇上,四川電信選擇了基于英特爾3D XPoint技術的英特爾傲騰固態盤DC P4800X,以保障REDO 數據安全、高效、穩定的操作。

        在四川電信的部署實踐中,英特爾傲騰固態盤DC P4800X較之同樣部署在四川電信 ABM 系統中的英特爾固態盤DC P4500(基于 3D NAND 介質),其 IOPS 是后者的10 倍左右,從存儲節點側來看,其磁盤利用率僅上升約1%。而在 FIO測試中,當DC P4500 磁盤利用率達到40% 時,DC P4800X磁盤利用率仍徘徊在20%的低值。同時,在log file sync 等待事件指標上,DC P4800X 達到0.7毫秒,僅為舊系統的一半。

        經過在真實生產環境中的長期檢測,胡杰對英特爾傲騰DC P4800X有著自己的體會。他表示,該產品擁有兩大顯著優勢:

        首先,穩定的時延優勢。在企業級應用中,普通NAND固態硬盤的后臺垃圾回收機制觸發時,數據寫入的時延將顯著暴漲。極端情況下,甚至會導致系統宕機。可在同一臺設備上對DC P4800X及普通固態硬盤進行對比實驗則發現,有傲騰的部分從未出現任何問題。

        其次,使用壽命的優勢。當前,四川電信ABM系統每天的REDO數據在采用ASM NORMAL冗余方案后為 6TB,按單盤容量350GB計, DWPD 為 17.1。普通固態硬盤產品 DWPD 僅為 1-3,這意味著使用一年就得更換。而DC P4800X 的DWPD達到30,故而在整個生命周期內都可放心使用。

        據C114了解,四川電信從新架構、新產品在ABM系統存儲系統中的部署和應用中積累了寶貴的經驗。未來,四川電信將與英特爾一起,從硬件配置及軟件優化兩方面進行更深入的研究,為有力推動CT和IT的融合進程,實現電信運營商服務轉型尋求借鑒與參考。

        作者:陳宦杰   來源:C114通信網

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